JPH08267948A - スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 整経解舒時のスナール発生が抑止され、製織
工程でのトラブルが無く、より高品位の高密度精密スク
リーン紗を製造することのできる、スクリーン紗用ポリ
エステルモノフィラメトンを提供すること。 【構成】 ポリエステルよりなる５ｄｅ以上１２ｄｅ以
下のモノフィラメントにおいて、測定試料長９０ｃｍ、
荷重０．００７５ｇ／ｄに設定した残留トルク試験で得
られる残留トルク値が７ケ／ｍ以下であることを特徴と
する、スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン紗用ポリエ
ステルモノフィラメントに関する。更に詳しくは、本発
明は整経解舒時のスナール発生が抑制された、スクリー
ン紗用ポリエステルモノフィラメント及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクリーン紗は、スクリーン印刷、電磁
波シールド用途等に広く用いられている。この紗を構成
する素材は特殊なものを除き絹、ナイロン、ポリエステ
ル、ステンレススチール等がある。その中でもポリエス
テルよりなるモノフィラメントは、強度、弾性及び水分
存在下での寸法安定性、耐久性に特に優れ、かつ安価で
ある為最も多く使用されている。特に電子回路等の印刷
用スクリーン紗織物は２００〜５００メッシュと非常に
高密度な織物であり、高精度が要求される。

【０００３】この、スクリーン紗用のポリエステルモノ
フィラメントとして、例えば特開昭６３―２６２２８９
号公報には、繊度が６〜１５ｄｅ、破断強度が５．５〜
８．０ｇ／ｄｅ、密度が１．３５８０〜１．３７００ｇ
／ｃｍ³ 、ウースター糸ムラが０．３〜１．０であるモ
ノフィラメントが提案されてる。

【０００４】また、特開昭６３―２６２２９０号公報に
は、カルシウム化合物を含有するポリエステルからな
る、５〜２０ｄｅの繊度、５．０〜８．０ｇ／ｄｅの破
断強度を有するモノフィラメントが、特開平２―２７７
８１８号公報には、酸化チタン含有ポリエステルからな
り、強度が５ｇ／ｄｅ以上、伸度１２．５％に相当する
時の強力を分子とし、破断時の強力を分母とした時の分
数の値が０．６５以上を有するモノフィラメントが、特
開平３―７６８１４号公報には、ポリエチレンテレフタ
レート初期縮合物にパラオキシ安息香酸を共重合し、更
にスズ金属化合物を含有したポリエステルからなり、繊
度５〜２０ｄｅ、破断強度５〜８ｇ／ｄｅであるモノフ
ィラメントが開示されている。

【０００５】更に、特開平２―９５８９５号公報には、
３．５〜７．０ｇ／ｄのモジュラスおよび１．３５８０
〜１．３７５０ｇ／ｃｍ³ の密度を有するモノフィラメ
トを製織し、２００メッシュ以上の密度を有する紗を作
成した後少なくとも経糸方向に２〜１５％引き伸し率で
引き伸ばし、且、１６０℃〜２３０℃の温度で熱セット
する方法も開示されている。

【０００６】しかしながら、上記従来技術の方法ではそ
の理由は不明であるが、より高品位の高密度精密スクリ
ーン紗を得ることは困難であった。

【０００７】しかるに、本発明者等の研究によれば、よ
り高品位の高密度精密スクリーン紗を得る為にはモノフ
ィラメントに付随するスナール、特に繊度が５ｄｅ以上
１２ｄｅ以下のモノフィラメントに付随するスナールが
大きな障害として内在していた事が見い出された。

【０００８】上記の問題点を更に詳細に述べるならば、
通常スクリーン紗製織工程において経糸は約８００本単
位の部分整経機にて２００ｍ／分〜５００ｍ／分の解舒
速度で整経ドラムに捲取られる。この整経工程におい
て、工程上やむを得ない運転の一時停止等によりオーバ
ー解舒となり“糸だるみ”が発生、さらにフィラメント
糸同士で絡み合い撚糸となって固定される。これがいわ
ゆるスナールである。再度の運転時、この形状を維持し
たまま整経ドラムに捲き込まれることで、製織時に経糸
切れを多発させ、一部は紗内へ織り込まれる事により製
品品位を著しく低下させるのである。整経解舒時には通
常リングテンサー、ワッシャーテンサ等にて解舒張力が
５〜１０ｇに設定されているが、この張力調整によるス
ナール抑制は極めて効果が低い事が確認されている。更
に、モノフィラメントの繊度が５ｄｅ以上１２ｄｅ以下
にある時悪化傾向を示す事が認められた。

【０００９】ここに、スナール体質とは、先に述べた繊
度、モジュラス、捲取り張力、更には解舒撚りといった
複数の要因が絡み合った結果と考えられる。

【００１０】なかでも、フィラメントの本質的な構造的
主要因として、延伸、熱処理工程を経て配向状態にある
分子鎖から成るフィラメントが捲取られた後に冷却固化
することによって、該フィラメントの形状が固定される
ことが考えられる。

【００１１】本発明者等は、検討の中で、スナール体質
の改善手段として当初次の３つの知見を得た。繊度ア
ップによるスナール体質の良化、モノフィラメントの
モジュラスダウンによる良化、製造時の捲取り張力ダ
ウンによる良化。しかしながら、およびの改善手段
についてはある程度のスナール抑制効果を得るものの、
精密印刷用紗の要求特性及び市場動向はより繊度が低
く、よりハイメッシュな、またよりハイモジュラスな製
品品位を求めており対策としての意味を成さない。また
についても従来捲きくずれしやすい体質であるモノフ
ィラメントでは限界があり、その捲きくずれしない限界
の捲取り張力ダウン操作では確かに残留トルク値の低
下、製織工程でのスナールによるトラブル減少方向とな
るも満足のいく結果とはいい難いものであった。

【００１２】

【本発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上
記従来技術の欠点に鑑み、整経解舒時のスナール発生が
抑制され、製織工程でのトラブルが無く、より高品位の
高密度精密スクリーン紗を製造することのできる、スク
リーン紗用ポリエステルモノフィラメント及びその製造
方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、特に５ｄ
ｅ以上１２ｄｅ以下のスクリーン紗用ポリエステルモノ
フィラメントにおいて、試料長９０ｃｍ、荷重０．００
７５ｇ／ｄの測定条件下に残留トルク試験で得られる該
モノフィラメントの残留トルク値を特定するとき繊度、
捲取張力、モジュラスといった他因子に影響されずに、
スナール体質を大幅に改善し得ることを見い出した。

【００１４】更に上記残留トルク値を特定したポリエス
テルモノフィラメントは、未延伸ポリエステルモノフィ
ラメントをガラス転移温度以上に加熱後延伸処理するこ
とによって分子鎖を繊維軸方向に配向させた、捲取前の
延伸モノフィラメントを略直線状で走行させつつ、これ
に強制的な冷却手段を講じることにより得られることを
究明した。

【００１５】かくして、本発明によればポリエステルよ
りなる５ｄｅ以上１２ｄｅ以下のモノフィラメントにお
いて、測定試料長９０ｃｍ、荷重０．００７５ｇ／ｄに
設定した残留トルク試験で得られる残留トルク値が７ケ
／ｍ以下であることを特徴とする、スクリーン紗用ポリ
エステルモノフィラメントが提供される。

【００１６】また、本発明によれば５ｄｅ以上１２ｄｅ
以下のポリエステルモノフィラメントの製造工程におい
て、該モノフィラメントの未延伸糸を延伸、熱処理した
後、略直線状に走行させその間にモノフィラメントに対
して強制冷却を施すことを特徴とする、スクリーン紗用
ポリエステルの製造方法が提供される。

【００１７】本発明のスクリーン紗用ポリエステルモノ
フィラメントは、測定試料長９０ｃｍ、荷重０．００７
５ｇ／ｄに設定した残留トルク試験で得られる残留トル
ク値が７ケ／ｍ以下であることが必要である。

【００１８】該残留トルク値が７ケ／ｍを超えると、整
経工程で、解舒スナールが発生することにより、ポリエ
ステルモノフィラメントが整経ドラム内へ巻き込まれる
現象を抑制することができず、本発明の目的を達成する
ことができない。

【００１９】更に、本発明の製造方法においては、未延
伸糸の延伸、熱処理に、略直線状に走行しているフィラ
メントに対して強制冷却を実施することが必要である。

【００２０】ここで、“略直線状にフィラメントを走行
させる”とは冷却ローラーに巻き付けられたり、屈曲や
擦過を与えられたりすることなくフィラメントを走行さ
せることを言い、本発明の効果を阻害しない範囲内であ
れば、該フィラメントがフィラメントの走行方向に対し
て若干の屈曲しながら走行する場合も含む。

【００２１】該フィラメントへの強制冷却を施さない
と、本発明の残留トルク値を７ケ／ｍ以下に抑制できな
い。

【００２２】勿論、本発明の製造方法において、フィラ
メント走行形態を略直線状に保持することなく強制冷却
しても、本発明のポリエステルモノフィラメントを得る
ことはできない。

【００２３】本発明のモノフィラメントの製造方法の一
例を図１を参照に説明する。先ず、固有粘度が０．６〜
１．０の範囲にあるポリエステルポリマーを２９０〜３
０４℃で溶融紡糸し、吐出糸条を冷却固化させながらフ
ィラメント走行速度７００〜１６００ｍ／分で引きと
り、未延伸糸を得る。

【００２４】次いで該未延伸糸１を非加熱の供給ローラ
ー２と、同じく非加熱の延伸ローラー５との間で３〜５
倍の延伸倍率の下に延伸し、その間に予熱ローラー３、
（通常、モノフィラメントのガラス転移点より２０〜５
０℃高い温度に設定される。）および非接触ヒーター４
（通常１７０〜２００℃の雰囲気温度に設定される。）
で熱処理する。

【００２５】次いで、延伸されたモノフィラメントは、
延伸ローラ５の糸離れ点とスネルガイド８′との間を直
線状に走行し、その間に強制冷却装置６を通過し、冷却
された後パーン７に捲き取られる。

【００２６】上記の強制冷却装置６には、工業的には常
温（通常１５〜２５℃）の圧縮空気が導入される。

【００２７】勿論、強制冷却手段の他の例として、水浴
中に略直線状に走行しているフィラメントを通過させる
態様も挙げることができる。

【００２８】つまり、フィラメントを強制冷却する場合
に、該フィラメントが略直線状に走行している間に、フ
ィラメント断面全体を均一に冷却できる限り、どのよう
な方法も採用することができる。しかし、一般に機台ス
ペース、設備コスト等手段を考慮すると該強制冷却は、
略直線状に走行しているフィラメントに対し、圧縮空気
により行なわれることが好ましい。

【００２９】本発明の製造方法において、該冷却手段と
して圧縮空気を用いる場合の具体的な装置としては、後
掲の図２に例示した様な形状、あるいはこれに類する形
状であればよく、また一般にマルチフィラメントの交絡
に使用されるインターレース等を流用しても良い。図２
において、延伸されたモノフィラメント９は筒状の主管
１０を矢印（捲取方向）に走行し、その間に圧縮空気流
入管１１を介して該主管中に対向流として供給される圧
縮空気により冷却される。

【００３０】本発明において、未延伸ポリエステルモノ
フィラメントを得る方法としては、吐出口金が１孔のも
のを用いてもよいし、２孔以上のものを用いてもよい。

【００３１】吐出口金が２孔以上のものを使用した場合
は、一旦分繊してから各未延伸モノフィラメントに対し
延伸、熱処理および強制冷却を実施してもよいし、モノ
フィラメント同士が交絡しない本数内であれば、そのま
ま延伸熱処理および強制冷却を施してから分繊を行なっ
てもよい。

【００３２】本発明の製造方法において、該圧縮空気の
温度は２０〜３０℃の範囲であれば充分な効果を得るこ
とができ、更に該圧縮空気の流量も３０〜５０Ｎｌ／ｍ
ｉｎと、一般にインターレースをかける際の８０Ｎｌ／
ｍｉｎと比べてかなりの低レベルであっても効果的に作
用する。過剰な圧縮空気流量での強制冷却はフィラメン
ト糸に付着しているべき油剤の飛散を招き油剤付着斑、
油剤付着量の低下による製織時のフィブリル化の原因と
なる。また、コスト的に考えても好ましいものではな
い。

【００３３】

【作用】本発明に構成が類似した技術として、特開平５
―２８６２７７号公報において延伸、熱処理後のフィラ
メントを、非加熱のローラーに捲回させつつ冷却を行な
い寸法安定性に優れたスクリーン紗用ポリエステルモノ
フィラメントを得るといった技術が提案されている。

【００３４】しかしながら、該公報の方法にあっては、
該フィラメント断面の一部のみが非加熱のローラーに部
分的に接触するので、フィラメント断面全体を同時に均
一に冷却する本発明と比較して熱伝達係数が小さく、本
発明によって初めて解決された、モノフィラメントのス
ナール抑制を達成できるほどの、該フィラメントへの冷
却効果を得ることができない。

【００３５】更にいうならば、該公報の方法では、該フ
ィラメントと、ローラーを円柱とみたてた時の曲面とが
接触するので、該フィラメントが略直線状態を形成する
ことなく徐冷される為にスナールの体質を改善すること
はできない。

【００３６】以上のことから、前掲の公報ではスクリー
ン紗用モノフィラメントに内在していたスナールの問題
を解決するといった技術思想を認識していないことは明
らかである。

【００３７】

【実施例】以下、実施例により本発明をより具体的に説
明するが、本発明はこれらによって何等限定されるもの
ではない。

【００３８】尚、実施例中の各物性値は以下の方法によ
り測定した。

【００３９】（１）固有粘度：オルソクロロフェノール
中にサンプルを各種濃度［ｃ］（ｇ／１００ｍｌ）で溶
解させ、溶解している溶液について、３５℃で測定した
［η_sp（非粘度）／ｃ］を、濃度零に外挿した値［η］
を固有粘度とした。

【００４０】（２）引張強度、破断伸度、１０％伸長時
の引張強度（１０％ＳＳＣ）：引張試験機を使用し、糸
長２５ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分、温度２０℃、相対
湿度６５％の条件下で測定を行なって得た荷重伸長曲線
から各々の値を求めた。

【００４１】（３）残留トルク値：測定試料とするモノ
フィラメントを、解舒撚りが加わらないように、また撚
りもどりが起こらないようにして、ピンを支点に試料を
Ｕ字に二つ折りにし、２／３０ｇ／ｄの初荷重下でその
試料長が９０ｃｍになるように両上端を固定した。支え
ピンの試料部分に０．００７５ｇ／ｄの微荷重をかけて
から測定試料から支えピンを外し、懸垂状態のまま自己
旋回させた。

【００４２】自己旋回が止まってから検撚し、旋回数を
計ってトルク数とした。同一測定試料に対して１０回測
定し、その平均値を算出し単位を“ケ／ｍ”で表わし
た。

【００４３】但し測定雰囲気は温度２０℃、相対湿度６
５％とした。

【００４４】（４）スナールの整経ドラム内への捲き込
み発生抑止：整経工程にて発生した解舒スナールの、整
経ドラム内への捲き込みの度合を下記の判定基準に基づ
き判定した。

【００４５】判定基準： ５級…整経工程において、解舒スナールの発生が完全に
抑止されている。

【００４６】４級…整経工程において、解舒スナールの
発生は起こるが非常に軽微であり、整経ドラム内への該
スナールの捲き込みは完全に抑止されている。

【００４７】３級…整経工程において、解舒スナールの
発生が軽微であって、整経ドラム内への該スナールの捲
き込みが軽微である。

【００４８】２級…整経工程において、解舒スナールの
発生が起こり、整経ドラム内への該スナールの捲き込み
が発生する。

【００４９】１級…整経工程において、解舒スナールが
多発し、整経ドラム内への該スナールの捲き込みが多発
する。

【００５０】［実施例１］固有粘度０．７１のペレット
状ポリエチレンテレフタレートを紡糸温度３００℃にて
１孔の吐出口金を用いて溶融紡糸し、冷却固化後オイリ
ングローラよりエマルジョン油剤を付与し、紡糸速度８
００ｍ／分にて未延伸糸を捲取った。続いて図を用いて
説明するならば、図１に示すような延伸装置を用い、図
中３で示されている加熱ローラの温度を１１０℃、図中
４で示されているスリット型非接触ヒータの温度を２０
５℃図中３で示されている加熱ローラと図中５で示され
ている延伸ローラ間の延伸倍率を３．５倍、延伸速度を
８００ｍ／分捲取張力を１．３ｇ又図中６で示されてい
る圧縮空気での強制冷却手段としては図２に示されてい
る形状の装置を用い圧縮空気温度を常温、圧縮空気圧力
を０．５ｋｇ／ｃｍ²とそれぞれ設定した結果、引張強
度５．４ｇ／ｄ、破断伸度３２％、繊度１２ｄｅのモノ
フィラメントを得た。上記操作によって得られたポリエ
ステルモノフィラメントは測定試料長９０ｃｍ、荷重
０．００７５ｇ／ｄに設定した残留トルク測定試験にお
ける残留トルク値が６．５であり、整経工程での解舒時
も、スナールの整経ドラム内への捲き込みが全く認めら
れず、より高品位な紗の製織を可能とした。

【００５１】［実施例２〜６および、比較例１〜５］実
施例１においてモノフィラメントの繊度、圧縮空気流
量、捲き取り張力、及びモノフィラメントの強伸度特性
を変えること以外は、実施例１と同様の操作を行なって
モノフィラメントを得た。

【００５２】得られたモノフィラメントの残留トルク値
及びスナール体質について測定した結果を表１に示す。
但し、捲き取り張力についてはトラベラーの重さを変更
することにより設定し、強伸度特性については、ポリマ
ーの吐出量及びモノフィラメントの延伸倍率を調整する
ことにより設定を行なった。

【００５３】［比較例６］実施例１において、圧縮空気
での強制冷却手段に代えて、延伸ローラーと同径の（８
０ｍｍφ）の、非加熱ローラーでの冷却手段にすること
以外は実施例１と同様の操作を実施した。結果を表１に
示す。

【００５４】［比較例７］比較例６において、延伸ロー
ラー及び非加熱ローラーの直径を８０ｍｍφから変更し
て１２０ｍｍφにすること以外は比較例６と同様の操作
を実施した。結果を表１に示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】表１からも明らかなように、本発明の製造
方法により得ることができるモノフィラメントは、残留
トルク値が７ケ／ｍ以下である。

【００５７】比較例２及び４では、捲き取り張力のダウ
ン操作のみを実施して残留トルク値を減少させている
が、スナールの整経ドラム内への捲き込みを抑止できる
レベルではなかった。更に捲き取り張力をダウンしよう
とした際には、巻きくずれが発生した。

【００５８】比較例５では、モノフィラメントのモジュ
ラスをダウンさせることによって残留トルク値を減少さ
せているが、スナールの整経ドラム内への捲き込みを抑
止することはできなかった。更にモジュラスをダウンす
ると、得られるスクリーン紗の品位が低下してしまい、
市場の要求している紗を提供することができない。

【００５９】比較例６及び７では延伸、熱処理後のモノ
フィラメントに対して非加熱のローラーに捲回させて冷
却を施しているが、この方法を用いても、スナールの整
経ドラム内への捲き込みを抑止することはできなかっ
た。

【００６０】

【発明の効果】本発明のスクリーン紗用ポリエステルモ
ノフィラメントは、整経解舒時でのスナール発生が抑制
され、製織工程でのトラブルが無く、より高品位の高密
度精密スクリーン紗を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクリーン紗用ポリエステルモノフィ
ラメントを製造するための延伸装置の一例を示す概略図
である。

【図２】圧縮空気による略直線に走行するモノフィラメ
ントへの強制冷却手段の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 未延伸モノフィラメント ２ 供給ローラ ３ 加熱ローラ ４ 非接触ヒーター ５ 延伸ローラ ６ 強制冷却装置 ７ パーン ８ スネルガイド ８′ スネルガイド ９ 延伸モノフィラメント １０ 筒状の主管 １１ 圧縮空気流入管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルよりなる５ｄｅ以上１２ｄ
   ｅ以下のモノフィラメントにおいて、 測定試料長９０ｃｍ、荷重０．００７５ｇ／ｄに設定し
   た残留トルク試験で得られる残留トルク値が７ケ／ｍ以
   下であることを特徴とする、スクリーン紗用ポリエステ
   ルモノフィラメント。
2. 【請求項２】 ５ｄｅ以上１２ｄｅ以下のポリエステル
   モノフィラメントの製造工程において、 該モノフィラメントの未延伸糸を延伸、熱処理した後、
   略直線状に走行させその間にモノフィラメントに対して
   強制冷却を施すことを特徴とする、スクリーン紗用ポリ
   エステルモノフィラメントの製造方法。
3. 【請求項３】 強制冷却手段が常温の圧縮空気である、
   請求項２記載のスクリーン紗用ポリエステルモノフィラ
   メントの製造方法。